[发明专利]用于模拟聚乙烯醇纤维混凝土力学行为的方法、系统及可读存储介质

说明书

本发明公开了一种用于模拟聚乙烯醇纤维混凝土力学行为的方法、系统及可读存储介质，该方法包括：获取所述聚乙烯醇纤维混凝土的初始弹性模量；获取所述聚乙烯醇纤维混凝土承受载荷后的实际应变量；判断所述实际应变量是否超过聚乙烯醇纤维混凝土的弹性极限应变量；若是，根据所述实际应变量以及所述弹性极限应变量计算所述聚乙烯醇纤维混凝土的损伤变量；根据所述实际应变量、所述损伤变量以及所述初始弹性模量计算所述聚乙烯醇纤维混凝土承受载荷后的应力。本发明能够在有效模型聚乙烯醇纤维混凝土力学行为的前提下，解决现有技术在计算时所需的参数较多，计算过程较为复杂的问题。

技术领域

本发明涉及数据处理技术领域，特别是涉及一种用于模拟聚乙烯醇纤维混凝土力学行为的方法、系统及可读存储介质。

背景技术

纤维增强混凝土(Fiber Reinforced Concrete，缩写为FRC)，简称为纤维混凝土，是以混凝土为基材，以各种纤维为增强相组成的一组复合材料，是兴起于20世纪后半叶的一种新型建筑材料。常见纤维的种类包括钢纤维、合成纤维、天然纤维等，根据掺入纤维的种类不同，可以将混凝土分为：钢纤维混凝土、合成纤维混凝土、天然纤维混凝土和混杂纤维混凝土等。

在混凝土中掺入纤维，一方面不会影响到混凝土材料自身的特性，另一方面纤维能发挥其自身材料的特性，从微观机制上改善了基体材料的性能，弥补了混凝土抗拉强度低、韧性差以及极限延性率小等弱点，使之具有一系列优越的物理和力学性能，从而广泛应用于各土木工程领域。

为了准确描述纤维混凝土在应力作用下的破坏全过程，同时为后续纤维喷射混凝土的设计提供参数依据，需要对纤维混凝土的力学特性开展深入研究。现有技术中有提出能够反映纤维混凝土受力破坏全过程的力学模型，但是该模型在计算时所需的参数较多，计算过程较为复杂。

发明内容

为此，本发明的一个实施例提出一种用于模拟聚乙烯醇纤维混凝土力学行为的方法，以在有效模型聚乙烯醇纤维混凝土力学行为的前提下，解决计算时所需的参数较多，计算过程较为复杂的问题。

根据本发明一实施例的模拟聚乙烯醇纤维混凝土力学行为的方法，用于计算所述聚乙烯醇纤维混凝土承受载荷后的应力，所述方法包括如下步骤：

获取所述聚乙烯醇纤维混凝土的初始弹性模量；

获取所述聚乙烯醇纤维混凝土承受载荷后的实际应变量；

判断所述实际应变量是否超过聚乙烯醇纤维混凝土的弹性极限应变量；

若是，根据所述实际应变量以及所述弹性极限应变量计算所述聚乙烯醇纤维混凝土的损伤变量；

根据所述实际应变量、所述损伤变量以及所述初始弹性模量计算所述聚乙烯醇纤维混凝土承受载荷后的应力；

其中，根据所述实际应变量、所述损伤变量以及所述初始弹性模量计算所述聚乙烯醇纤维混凝土承受载荷后的应力的步骤中，采用下式计算所述聚乙烯醇纤维混凝土承受载荷后的应力：

σ_d＝(1-D)E₀(ε-ε_c)

其中，σ_d表示所述聚乙烯醇纤维混凝土承受载荷后的应力，D表示所述损伤变量，E₀表示所述初始弹性模量，ε表示所述实际应变量，ε_c表示所述聚乙烯醇纤维混凝土的应变量给定值。

更进一步的，根据所述实际应变量以及所述弹性极限应变量计算所述聚乙烯醇纤维混凝土的损伤变量的步骤中，采用下式计算所述损伤变量：

其中，μ表示残余应变系数，τ表示残余强度系数，ε_max表示所述弹性极限应变量。